(57)【要約】【課題】  軸受カップの針状ころの倒れ落ちを防ぐことで、十字軸継手の組み立て工数の増加を防止する。また、当該十字軸継手の組み立て工数を増加させることなく前記針状ころの倒れ落ちを防止する。【解決手段】  本発明の十字軸継手１の軸受カップ２０において、外周２３ｃを複数の針状ころ２１の外周面２１ａに内接させた円環状のスラストワッシャ２３を備えるとともに、スラストワッシャ２３を回転可能に収容する収容部Ｓを、軸受カップ本体２２の内底部に設けた。【選択図】      図２
2006017274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
十字軸の軸部とヨークとの間に介在させる十字軸継手用の軸受カップであって、
有底円筒状の軸受カップ本体と、外周面を前記軸受カップ本体の内周面に内接させて配列された複数のころと、外周を前記複数のころの各外周面に内接させたスラストワッシャとを備え、前記軸受カップ本体の内底部には、当該内底部に移動させた前記スラストワッシャを回転可能に収容する収容部が設けられたことを特徴とする十字軸継手用の軸受カップ。
【請求項２】
前記スラストワッシャの外周が前記各ころの外周面に線接触している請求項１記載の十字軸継手用の軸受カップ。
【請求項３】
十字状に配置された四本の軸部を有する十字軸と、請求項１記載の軸受カップとを用いた十字軸継手の組み立て方法であって、
前記軸部を前記軸受カップの前記各ころで囲まれる空間に挿入しながら、当該軸部によって前記スラストワッシャを前記軸受カップの前記収容部に移動させることを特徴とする十字軸継手の組み立て方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸の連結等に用いられる十字軸継手用の軸受カップおよびこれを用いた十字軸継手の組み立て方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ユニバーサルジョイント等に用いられる十字軸継手は、十字状に配置された四本の軸部を有する十字軸と、この軸部の外周部を内輪軌道とすべくその各軸周りに配列された転動体としての複数の針状ころ及びこれらころの外周外方に装着された外輪としての有底筒状の軸受カップを有する転がり軸受とを備えている（例えば、特許文献１参照）。また、前記軸受カップの内底面と軸部端面との間に生ずる径方向のスラスト力を受け止める円環状のスラストワッシャをこの両者の間に備えたものもある（例えば、特許文献２参照）。これらの軸受カップ開口端部には、この開口と前記軸部との隙間をシールする円環状のシール部材が取り付けられている。
【０００３】
このような十字軸継手は、一対の回転軸を連結すべくヨーク等に取り付けられる際に、軸受カップを軸部に外嵌することで十字軸継手として組み立てられる。すなわち、一対の回転軸を連結する前における十字軸継手は、図５に示すように、軸受カップ７０と軸部６１とは分離した状態であり、軸受カップ７０は、有底筒状の軸受カップ本体７２の内周面に塗布されたグリースと軸受カップ本体７２の開口端部に取り付けられたシール部材８０とによって、その内周面に配列された複数の針状ころ７１を保持していた。
近年、このような十字軸継手において、ユーザのニーズに合わせて様々な構造が考案されている。その中で例えば、前記従来例の十字軸継手の軸受カップ開口に取り付けられるシール部材８０を軸部側に取り付ける構成を有するものも提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−９８１６３号公報（第２頁）
【特許文献２】特開２０００−１４５８０６号公報（第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のようにシール部材を軸部側に取り付けた構成とした場合、軸受カップの内周面に配列された複数の針状ころは、軸受カップの内周面に予め塗布されたグリースのみによって保持されている状態となり、十字軸継手として組み立てられる前に、針状ころが軸受カップから倒れ落ちる恐れがあった。この針状ころが倒れ落ちると、ころを前記軸受カップの内周面に配置し直さなければならず、当該十字軸継手の組み立て工数が増加するという問題があった。
またこのような針状ころが倒れ落ちるのを防止するために、軸受カップの内部に針状ころを保持するためのスリーブ等を予め挿入することが考えられるが、この場合、十字軸継手として組み立てる際に前記スリーブを抜く必要があるので、その組み立て工数が増加することになる。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ころの倒れ落ちを防ぐことで十字軸継手の組み立て工数の増加を防止できる十字軸継手用の軸受カップおよびこれを用いた十字軸継手の組み立て方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、十字軸の軸部とヨークとの間に介在させる十字軸継手用の軸受カップであって、有底円筒状の軸受カップ本体と、外周面を前記軸受カップ本体の内周面に内接させて配列された複数のころと、外周を前記複数のころの各外周面に内接させたスラストワッシャとを備え、前記軸受カップ本体の内底部には、当該内底部に移動させた前記スラストワッシャを回転可能に収容する収容部が設けられたことを特徴としている。
【０００８】
上記のように構成された十字軸継手用の軸受カップにおいて、前記スラストワッシャは、前記軸受カップ本体の内周面に内接させて配列された複数のころの外周面に内接して配置されているので、前記複数のころを前記軸受カップ本体の内周面と前記スラストワッシャとの間で挟み込んで保持できる。従って、前記ころが倒れ落ちるのを防止することができる。
また、軸受カップを用いた十字軸継手を組み立てる場合、前記軸受カップ本体内底部に設けられた前記収容部に、前記スラストワッシャを移動させて収容することで、本来のスラストワッシャとして機能させることができる。よって、前記スラストワッシャは、取り外すことなく十字軸継手の一部材としてそのまま使用できる。
【０００９】
また、本発明の十字軸継手の組み立て方法は、十字状に配置された四本の軸部を有する十字軸と、上述の軸受カップとを用いた十字軸継手の組み立て方法であって、前記軸部を前記軸受カップの前記各ころで囲まれる空間に挿入しながら、当該軸部によって前記スラストワッシャを前記軸受カップの前記収容部に移動させるものである。
【００１０】
上記のような十字軸継手の組み立て方法によれば、前記スラストワッシャによって前記ころの倒れ落ちを防止できる。また、前記スラストワッシャは、前記軸部が前記軸受カップ内に挿入されることによって前記軸受カップ本体の内奥部側へ移動させて、前記軸受カップ本体の内底部に設けられた前記収容部に収容することができる。これによって、前記スラストワッシャは、前記軸受カップ本体と前記軸部との間で回転可能となり、これらの間に生ずる径方向のスラスト力を受け止めるスラストワッシャとして機能させることができる。従って、前記スラストワッシャは、取り外すことなく当該十字軸継手の一部材としてそのまま使用できる。
【００１１】
また、上記本発明において、前記スラストワッシャの外周が前記各ころの外周面に線接触していることが好ましい。
この場合、前記スラストワッシャ側面と前記複数のころとの接触面積を小さくできるので、両者間の接触面における摩擦力を低減でき、前記各ころの外周面に内接した状態における前記スラストワッシャの移動が容易となる。従って、前記スラストワッシャの移動を伴う軸受カップへの前記軸部の挿入が容易となる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明の軸受カップによれば、スラストワッシャによってころの倒れ落ちを防止できるので、十字軸継手の組み立て工数の増加を防止できる。
また、本発明の軸受カップを用いた十字軸継手の組み立て方法によれば、前記スラストワッシャを取り外すことなく十字軸継手の一部材としてそのまま使用できるので、当該十字軸継手の組み立て工数を増加させることなくころの倒れ落ちを防止することができる。よって、より効果的に十字軸継手の組み立て工数の増加を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
次に、本発明の好ましい実施形態について添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態である十字軸継手用の軸受カップを用いた十字軸継手の断面図である。本実施形態に係る十字軸継手１は、十字状に配置された四本の軸部１１を有する十字軸１０と、これら軸部１１をその内部に挿入して取り付けられた本発明に係る軸受カップ２０とを備えている。なお、十字軸１０の四本の軸部１１に取り付けられる軸受カップ２０の構成はそれぞれほぼ同一なので、図１ではその中の一の軸部１１および軸受カップ２０についてのみ示し、他の部分を省略している。
【００１４】
軸受カップ２０は、軸部１１の軸周りに配列された複数の針状ころ２１と、この針状ころ２１を介して回転自在に取り付けられた有底筒状の軸受カップ本体２２と、この軸受カップ本体２２の内底面２２ａと軸部１１の端面１１ａとの間に配置された円環状のスラストワッシャ２３と、を備えている。
【００１５】
スラストワッシャ２３は、その側面２３ｂ，２３ｂが軸受カップ本体２２の内底面２２ａおよび軸部１１の端面１１ａにそれぞれ当接した状態で、軸受カップ本体２２の底面に設けられた収容部Ｓに収容されている。この収容部Ｓは、ほぼ円筒状に形成された空間であり、スラストワッシャ２３をその周方向に回転可能に収容しており、軸受カップ本体２２と軸部１１との間に生ずる径方向のスラスト力を受け止めるようにされている。
【００１６】
軸部１１の基端部１１ｂには、円環状のシール部材３０が圧入されており、軸受カップ本体２２の内周面２２ｂと軸部１１の基端部１１ｂとの間にシール部材３０を介在させることによって、軸受カップ本体２２の内部を密封できるように構成されている。また、十字軸１０の肩部１０ａには、円環状のスリンガ４０が取り付けられており、軸受カップ２０外部から内部への水や異物等の侵入を阻止するようになっている。
【００１７】
軸部１１と軸受カップ２０とは、複数の針状ころ２１を介することで転がり軸受を構成しており、軸受カップ本体２２に一対の回転軸等（図示せず）の端部に取り付けられたヨークＹを取り付けることで、当該十字軸継手１は前記一対の回転軸が成す角度の変化を互いに順応できるように相互に連結する。すなわち、軸受カップ２０は、軸部１１とヨークＹとの間に介在させるように取り付けられている。
【００１８】
図２は、十字軸継手１として組み立てる前の軸受カップ２０の断面図である。図中、軸受カップ２０は、上述したように複数の針状ころ２１と、軸受カップ本体２２と、スラストワッシャ２３とを備えている。軸部１１が挿嵌される前の軸受カップ２０は、図のように複数の針状ころ２１がその外周面２１ａを軸受カップ本体２２の内周面２２ｂに内接させて配列されている。このとき、軸受カップ本体２２の内部には、複数の針状ころ２１で囲まれるほぼ円筒状の空間Ｋが形成されており、上述した軸部１１がこの空間Ｋに挿入される。そして、スラストワッシャ２３は、その側面２３ｂを軸受カップ本体２２の内底面２２ａに対してほぼ平行にかつ、スラストワッシャ２３の外周２３ｃを複数の針状ころ２１の外周面２１ａに内接させて軸受カップ本体２２の内部に配置されている。すなわち、スラストワッシャ２３は、複数の針状ころ２１の外周面２１ａに内接しつつ空間Ｋに挿入されている。
【００１９】
図３（ａ）はスラストワッシャ２３の平面図、（ｂ）は（ａ）中ｂ−ｂ線断面図である。このスラストワッシャ２３は、硬質樹脂等を用いてその中心部に貫通孔２３ａを有する円環状に成形されている。スラストワッシャ２３の両側面２３ｂには、貫通孔２３ａ側の内周縁２３ｄからスラストワッシャ２３の外周縁２３ｅに向かって放射状に延びた断面凹状の溝部２３ｆが、スラストワッシャ２３の側面２３ｂの円周方向に対して等ピッチで形成されている。また、この溝部２３ｆは、一方側の側面２３ｂと他方側の側面２３ｂとで、位相をずらして形成されており、一方側の側面２３ｂの溝部２３ｆと、他方側の側面２３ｂの溝部２３ｆとが、スラストワッシャ２３を側面２３ｂから平面視した時にその円周方向に対して交互かつ等ピッチで配置されている。この溝部２３ｆは、十字軸継手として組み立てられた際、潤滑油を軸受カップ２０内部に行き渡らせるための通路を構成する。
【００２０】
スラストワッシャ２３の外周２３ｃは、図３（ｂ）に示すように、先鋭部２３ｃ１を有する断面山形状に形成されている。この先鋭部２３ｃ１の直径は軸受カップ本体２２の内周面に配列された複数の針状ころ２１の外周面２１ａにより形作られる内接円の直径よりやや大きく設定されている。これにより、スラストワッシャ２３を複数の針状ころ２１の外周面２１ａに内接させた時に、スラストワッシャ２３を前記内接円に対して圧入状態とできる。
【００２１】
また、スラストワッシャ２３の外周２３ｃを断面山形状とすることで、スラストワッシャ２３は先鋭部２３ｃ１で針状ころ２１の外周面２１ａに線接触している。これよって、両者間の接触面積を小さくでき、この接触面における摩擦力を低減できるので、針状ころ２１の外周面２１ａに内接した状態におけるスラストワッシャ２３の移動が容易となる。
なお、外周２３ｃの軸方向断面の形状は図４（ａ），（ｂ）に示すような形状としてもよい。（ａ）は外周２３ｃをＲ形状としており、（ｂ）は一方側側面からのみ先細りさせている。このいずれの場合にも、針状ころ２１に対して線接触にでき、接触面積を減少させることができるので、スラストワッシャ２３の移動を容易にできる。
【００２２】
このように構成された本実施形態に係る軸受カップ２０において、スラストワッシャ２３は、その外周２３ｃの先鋭部２３ｃ１が、内周面２２ｂに沿って内接配置された複数の針状ころ２１の外周面２１ａに内接して配置されている。これにより、針状ころ２１を軸受カップ本体２２の内周面２２ｂとスラストワッシャ２３との間で挟み込んで保持できる。従って、針状ころ２１が倒れ落ちるのを防ぎ、十字軸継手１の組み立て工数の増加を防止できる。
【００２３】
また上述したように、スラストワッシャ２３を複数の針状ころ２１の外周面２１ａに内接させた時に、スラストワッシャ２３を複数の針状ころ２１の外周面２１ａにより形作られる内接円に対して圧入状態としたので、スラストワッシャ２３による針状ころ２１の保持において、より強く針状ころ２１を挟み込むことができるので、より確実に針状ころ２１を保持できる。
【００２４】
次に、十字軸継手１の組み立て方法について図２を参照しつつ説明する。十字軸継手１は、上述した軸受カップ２０に軸部１１を挿入することによって組み立てられる。まず、軸部１１がその外周面を複数の針状ころ２１と接触させつつ空間Ｋに挿入される。そして、軸部１１が所定の位置まで挿入されると、軸部１１の端面１１ａと、針状ころ２１の外周面２１ａに内接した状態で配置されているスラストワッシャ２３の側面２３ｂの一方側とが当接する。その後、軸部１１をさらに挿入することで、スラストワッシャ２３の側面２３ｂの他方側と軸受カップ本体２２の内底面２２ａとが当接するまでスラストワッシャ２３は、軸部１１に押されて移動する。内底面２２ａと当接するまで移動したスラストワッシャ２３は、内底面２２ａと軸部１１の端面１１ａとに当接した状態で上述した収容部Ｓに収容される。
【００２５】
このとき、上述したように、スラストワッシャ２３と、針状ころ２１とを線接触させることで、針状ころ２１の外周面２１ａに内接した状態におけるスラストワッシャ２３の移動を容易にしたので、スラストワッシャ２３の移動を伴う空間Ｋへの軸部１１の挿入が容易となる。
【００２６】
上記のような十字軸継手１の組み立て方法によれば、収容部Ｓに収容されたスラストワッシャ２３は、針状ころ２１との接触が解除されるのでその円周方向に回転可能となり、内底面２２ａと軸部１１との間に生ずる径方向のスラスト力を受け止めるスラストワッシャとして機能させることができる。従って、軸受カップ２０に軸部１１を挿嵌すれば、スラストワッシャ２３は取り外すことなく十字軸継手１の一部材としてそのまま使用でき、当該十字軸継手１の組み立て工数を増加させることなく、軸受カップ２０の針状ころ２１の倒れ落ちを防止できる。
すなわち、十字軸継手１の組み立て工数を増加させることなく本実施形態に係る軸受カップ２０を用いることができるので、より効果的に当該十字軸継手１の組み立て工数の増加を防止できる。
【００２７】
尚、本発明の十字軸継手は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、スラストワッシャ２３は針状ころ２１を保持できかつスラストワッシャとして機能できれば、その外径形状は円形でなくてもよい。さらにその材質も、針状ころ２１に対して傷を与えたりかじりが発生したりせずかつスラストワッシャとして機能できる材質であれば、硬質樹脂以外の材質を用いてもよい。また、軸部１１と軸受カップ本体２２とは複数の針状ころ２１によって転がり軸受を構成したが、例えば、円筒ころ等を用いて転がり軸受を構成してもよいし、軸受カップ本体の収容部の形状や、十字軸継手１の構成等は、本発明の趣旨に基づいて適宜変更することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態である十字軸継手用の軸受カップを用いた十字軸継手の軸方向断面図である。
【図２】十字軸継手として組み立てる前の軸受カップ２０の軸方向断面図である。
【図３】（ａ）はスラストワッシャ側面の平面図、（ｂ）は（ａ）中ｂ−ｂ線断面図である。
【図４】スラストワッシャ外周形状のバリエーションを例示した断面図である。
【図５】従来の十字軸継手用の軸受カップの軸方向断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１      十字軸継手
１０    十字軸
１１    軸部
１１ａ  端面
２０    軸受カップ
２１    針状ころ
２１ａ  外周面
２２    軸受カップ本体
２２ｂ  内周面
２３    スラストワッシャ
２３ｃ  外周
Ｋ      空間
Ｓ      収容部
Ｙ      ヨーク
【図１】
2006017274.tif 000003
【図２】
2006017274.tif 000004
【図３】
2006017274.tif 000005
【図４】
2006017274.tif 000006
【図５】
2006017274.tif 000007